保护元件及其电路保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种保护元件及其电路保护装置。该保护元件包括第一平面基板、第二平面基板、加热件及熔断件。该第二平面基板贴合于该第一平面基板下表面形成复合结构。该加热件包含绝缘板和形成于该绝缘板表面的发热层。该加热件设置于该第一平面基板上，该绝缘板设置于该第一平面基板和发热层之间。该熔断件设置于该加热件上方。当过电压或过温度发生时，该加热件发热以熔融该熔断件。

Protective Components and Circuit Protective Devices

【技术实现步骤摘要】
保护元件及其电路保护装置
本专利技术涉及一种应用于电子装置中的保护元件及包含所述保护元件的电路保护装置，且特别是涉及一种具有防止过电压、过电流或过温度功能的保护元件及其电路保护装置。
技术介绍
公知切断过电流的保护元件，广泛周知有由铅、锡、锑等低熔点金属体所构成的电流熔丝(fuse)。之后，在防止过电流和过电压方面，持续发展出保护元件，其包含在一个平面基板上依序积层发热层及低熔点金属层。在过电压时发热体会发热，热从底部向上传递，将承载低熔点金属体的电极加热，而熔断所述低熔点金属体，切断流经的电流，以保护相关的电路或电子装置。近年来行动装置高度普及，凡是手机、电脑及个人行动助理等信息产品随处可见，使得人们对信息产品的依赖性与日俱增。然而，不时出现有关于手机等可携式电子产品的电池在充放电的过程中爆炸的新闻。因此，制造商逐步改良前述过电流和过电压保护元件的设计，提升电池在充放电的过程中的保护措施，以防止电池在充放电的过程中因过电压或过电流而爆炸。公知技术提出的保护元件的防护方式是使保护元件中的熔丝与电池的电路串联，且使保护元件中的低熔点金属层与发热层电连接至开关(switch)与集成电路(IC)元件。如此一来，当IC元件量测到在过电压时会启动开关呈导通，使电流通过保护元件中的发热层，使得发热层产生热量以熔断熔丝，进而使电池的电路呈断路的状态而达到过电压保护。本领域技术人员亦可充分了解，当过电流发生时，大量的电流流经熔丝会使熔丝发热而熔断，进而达到过电流保护。图1为公知的一种保护元件的剖面结构示意图，其可实现前述保护机制。保护元件100具有平面基板110、加热件120、绝缘层130、低熔点金属层140、助焊剂150及外罩170。外罩170外缘设置于平面基板110表面，而提供内部空间容纳加热件120、绝缘层130、低熔点金属层140及助焊剂150。加热件120配置于平面基板110上，且电连接两加热件电极125。低熔点金属层140连接两侧的电极层160以及一个中间电极165。绝缘层130覆盖加热件120和加热件电极125。低熔点金属层140配置于绝缘层130上方作为熔丝，且助焊剂150完全覆盖于低熔点金属层140。如此一来，加热件120发热时可直接熔融低熔点金属层140，以使低熔点金属层140熔融而向两侧的电极层160和中间电极165流动，导致低熔点金属层140从原本的一整片金属，熔融后分开成为三块，而截断电流达到保护目的。但是因为加热件120直接接触平面基板110，且平面基板110的面积通常远大于加热件120的面积，加热件120产生的热有可能因为无法均匀传导，使得热集中于平面基板110的某区域而产生龟裂。另外，低熔点金属层140与外接电极的连接电路截面积通常较小，不适合大电流(>70A)的应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种保护元件及包含该保护元件的电路保护装置，其具有过电压、过电流及/或过温度保护的功能，且适合于大电流(例如60A～300A额定电流)的应用。保护元件中加热件通过模块化设计而具有均匀导热特性，可承受大功率不致损坏。另外，本专利技术的保护元件可使用较小功率即可熔断其中的熔断件。根据本专利技术的第一方面，提供一种保护元件，其包括第一平面基板、第二平面基板、加热件及熔断件。该第二平面基板贴合于该第一平面基板下表面形成复合结构。该加热件包含绝缘板和形成于该绝缘板表面的发热层。该加热件设置于该第一平面基板上，该绝缘板设置于该第一平面基板和该发热层之间。该熔断件设置于该加热件上方。当过电压或过温度发生时，该加热件发热以熔融该熔断件。一实施例中，该绝缘板的面积大小可均匀传导该发热层产生的热而不致龟裂。一实施例中，该绝缘板的面积为该发热层面积的1～2倍。一实施例中，该保护元件另包含连接该熔断件两端部的两个外接电极，且沿电流方向该外接电极的截面积大于该熔断件的截面积。一实施例中，该外接电极设有凹槽，以容纳该熔断件的端部。一实施例中，该保护元件另包含中间电极，连接于该熔断件的下表面。一实施例中，该绝缘板表面设有两个加热电极，连接该发热层的两端。一实施例中，该两个加热电极的其中一个电连接该中间电极。一实施例中，当该第一平面基板因过热产生裂缝时，该裂缝不会延伸至第二平面基板。根据本专利技术的第二方面，提供一种电路保护装置，其包含前述的保护元件，并搭配一侦测器及一开关。侦测器用来侦测一待保护电路的电压降或温度。开关连接该侦测器以接受其侦测信号。当该侦测器侦测到电压降或温度超过预设值时，该开关导通，使得电流流经该加热件，使得该加热件发热以熔融该熔断件。本专利技术的保护元件因为与熔断件连接的外接电极的截面积较大，可用于大电流(例如60A～300A额定电流)的产品应用。保护元件中加热件的发热层是特别由绝缘板承载，可以均匀吸收和传导发热层产生的热而避免龟裂，从而提高加热件可承受的功率。又，本专利技术保护元件使用复合基板设计，可提高基板的可靠度。附图说明图1显示公知的保护元件的剖面结构示意图。图2显示本专利技术一实施例的保护元件的立体结构示意图。图3显示本专利技术一实施例的保护元件的立体分解结构示意图。图4显示图2中沿1-1剖面线的剖面结构示意图。图5显示本专利技术一实施例的保护元件的部分立体结构示意图。图6显示本专利技术一实施例的电路保护装置的电路示意图。其中，附图标记说明如下：20：保护元件；21：第一平面基板；22：绝缘板；23：加热件；24：熔断件；25：第二平面基板；26：电极图案；27：电极层；28：加热电极；29：绝缘层；30：中间电极；31：外罩；32：外接电极；33：外接电极；34：外接电极；35：发热层；40：对位孔；50：电路保护装置；51：侦测器；52：开关；100：保护元件；110：平面基板；120：加热件；125：加热件电极；130：绝缘层；140：低熔点金属层；150：助焊剂；160：电极层；165：中间电极；170：外罩；311：延伸柱；321：凹槽；331：凹槽；341：延伸柱。具体实施方式为让本专利技术的上述和其他
技术实现思路
、特征和优点能更明显易懂，下文特举出相关实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。图2显示本专利技术第一实施例保护元件20的立体结构示意图，图3是保护元件20的立体分解结构示意图，图4则为图2中保护元件20沿1-1剖面线的剖面结构示意图。图5为保护元件20中去除外罩31的部分立体结构示意图。保护元件20主要包含加热件23及熔断件24，其中当过电压或过温度发生时，该加热件23发热以熔融该熔断件24，从而提供过电压或过温度保护。保护元件20的第一平面基板21上依序设有电极图案26、电极层27、加热件23、熔断件24及上盖31。加热件23设置于该第一平面基板21上，为利用绝缘板22作为基板的加热模块，包含绝缘板22及形成于该绝缘板22表面的发热层35，其中该绝缘板22设置于该第一平面基板21和发热层35之间。绝缘板22表面可利用印刷技术制作两个加热电极28，而加热电极28上方也可利用印刷技术制作发热层35。发热层35的两端分别连接于该两个加热电极28的长条状延伸部，形成导电通路。熔断件24设置于该加热件23上方，其两端部连接外接电极32和33，形成导电通路。本实施例中，熔断件24中央下方连接一中间电极30，中间电极3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护元件，包括：一第一平面基板；一第二平面基板，贴合于该第一平面基板下表面形成复合结构；一加热件，包含一绝缘板和形成于该绝缘板表面的一发热层，该加热件设置于该第一平面基板上，该绝缘板设置于该第一平面基板和该发热层之间；及一熔断件，设置于该加热件上方；其中当过电压或过温度发生时，该加热件发热以熔融该熔断件。

【技术特征摘要】
1.一种保护元件，包括：一第一平面基板；一第二平面基板，贴合于该第一平面基板下表面形成复合结构；一加热件，包含一绝缘板和形成于该绝缘板表面的一发热层，该加热件设置于该第一平面基板上，该绝缘板设置于该第一平面基板和该发热层之间；及一熔断件，设置于该加热件上方；其中当过电压或过温度发生时，该加热件发热以熔融该熔断件。2.根据权利要求1所述的保护元件，其中该绝缘板的面积大小可均匀传导该发热层产生的热而不致龟裂。3.根据权利要求1所述的保护元件，其中该绝缘板的面积为该发热层面积的1～2倍。4.根据权利要求1所述的保护元件，另包含连接该熔断件两端部的两个外接电极，且沿电流方向该外接电极的截面积大于该熔断件的截面积。5.根据权利要求4所述的保护元件，其中该外接电极设有凹槽，以容纳该熔断件的端部。6.根据权利要求1所述的保护元件，其另包含一中间电极，连接于该熔断件的下表面。7.根据权利要求6所述的保护元件，其中该绝缘板表面设有两个加热电极，连接该发热层的两端。8.根据权利要求7所述的保护元件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏聪敏，蔡东成，王绍裘，
申请(专利权)人：聚鼎科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71